技术领域
[0001] 本申请属烯烃类聚合物电池领域,尤其涉及一种聚合物固态电池电解质、固态锂电池及方法。
相关背景技术
[0002] 固态电池及其电解质具有能量密度高、更安全,可以明显减轻负极材料的用量,薄体积小,减少了传统电池使用隔膜和电解液,固态电池正负极之间的距离可以缩短到甚至只有几到十几个微米,电池的厚度就能大大地降低,电池具有小型化,薄膜化柔性化的前景,固态电池更安全,固态电池有望解决传统锂电池可能出现锂枝晶、及其刺破隔膜导致电池短路,固态电池也有望解决传统电池的电解液为有机液体,在高温下易发生副反应、氧化分解、产生气体、发生燃烧倾向的问题。另外传统电解液锂电池中大量有价金属组分进入环境对人类和环境会造成严重的危害,同时锂钴镍等属于稀缺金属,需求量大,传统电解液电池中金属回收再利用问题迫在眉睫,因此对废旧锂电池寻找以高回收效率和低经济成本的回收和环保利用是锂电池绿色可持续代发展的正确道路。
[0003] 聚合物固态电池,具有比能量高、小型化、超薄化、轻量化和安全性高等多种优势,基于这样的优点,锂聚合物电池是可制成任何形状与容量的电池,进而满足各种产品的需要,但是,聚合物锂的化学性质非常活跃,电池内部会持续升温,聚合物电解质存在如下缺陷:耐温性、抗压、抗变形性差,导电率差,固态电解质与电极的相容性较差,与其它固态电解质之间的界面问题。
具体实施方式
[0027] 锂电池中包括锂钴镍回收提取方法,第一步:非锂有价金属回收提取步骤:在100ml的酸液中,加入3‑10%含锂固体粉末原料(优选含锂镍钴的废旧电池),调节pH在5以下,在室温下搅拌至溶液中镍钴锰离子的含量不在上升时,向溶液中加入1‑3摩尔的氨水和铵离子(铵离子优先氯化铵,氨水和氯化铵摩尔比2:1),氨水和铵离子的摩尔比1:1‑3,控制pH在8‑9,在30‑70℃搅拌10‑120min,过滤收集包括高价重金属离子沉淀,然后向滤液中加入0.1‑0.3g氢氧化钠过滤分离收集含钴的沉淀,在将滤液中加入0.1‑0.3g氢氧化钠过滤分离收集含镍的沉淀,向滤液中缓慢加入磷酸,控制PH6‑8反应、将含磷酸铁的沉淀过滤分离,用同样的至少两个比色皿(优选10mm)取滤液样、分别记做测试样比色皿和对比样比色皿,在两比色皿中平行加入钴回收控制剂(加入0.005‑0.02%钴回收控制剂的溶液,优选加入
0.02%的所述溶液0.1‑0.5ml),控制测试样比色皿中的液体的pH不超过10,反应30min,用分光光度计在520微米处测试吸光度,平行控制对比样比色皿中的液体的pH不超过3,反应
30min,用分光光度计在520微米处测试吸光度,当测试样吸光度与对比样的吸光度之差小于0.25时,说明滤液中钴的含量小于0.1%,然后进行锂的回收步骤,当测试样吸光度与对比样的吸光度之差大于0.25时,需要再次重复取滤液样前的步骤直至滤液中测试样吸光度与对比样的吸光度之差小于0.25时为止(上述测试中用钴回收控制剂量1.25倍的5‑Cl‑PADAB替代钴回收控制剂得到了同样的测试结果,因此在非锂有价金属回收提取步骤中钴回收控制剂可以被5‑Cl‑PADAB替代),本申请的方法对钴镍依次回收,并控制钴的回控制在滤液含量小于0.1%;
[0028] 第二步,锂的回收步骤,在上述第一步有价金属回收提取步骤后的滤液中加入碳酸0.02‑2%加热搅拌反应至沉淀过滤分离包括剩余的锰,然后再向滤液加入至少0.02%碳酸使锂的沉淀完全,干燥处理成碳酸锂成品。
[0029] 将第二步所得的碳酸锂进行含量分析结果显示,其钙的质量百分含量小于0.02%,重金属以铅计质量百分含量小于0.001%,其它杂质不低于分析纯碳酸锂,因此,本申请制备的碳酸锂有益于用作锂电池或固态锂电池的制备原料,优选地,如用上述制备的碳酸锂作为制备聚合物固态电池电解质或结构式Ⅰ的物质或化合物固态电解质的原料。
[0030] 进一步地,本方法还包括第三步:钴回收控制剂的分离循环利用步骤:多次收集所述第一步完成后的所述加入钴回收控制剂的样液(即收集比色皿中加入钴回收控制剂的液体),优选工业生成过程中收集的所述样液不少于3kg,用(3微米)的滤纸过滤,截留分离出反应后的所述钴回收控制剂,将分离出的所述钴回收控制剂用pH不超过3酸液多次淋洗,同时用分光光度计测试淋洗液中的钴含量,测试结果显示出现了钴离子,继续淋洗测试至淋洗液中的钴离子的含量不在增加时为止,让后将淋洗后的所述钴回收控制剂干燥制粒后再次利用(再次利用钴回收控制剂灼烧后溶液用原子吸收测试钴离子测不测,说明所述钴回收控制剂吸收钴离子后用pH不超过3酸液能再生),该方法有益于资源回收和减少环境污染,在第三步中不能用所述5‑Cl‑PADAB代替所述钴回收控制剂。进步一步地,本发明第一步中所述含锂固体原料浸入的酸液可以用所述淋洗后的淋洗液,更优选所述含锂固体原料与所述酸液逆流充分接触反应以实现逆流浸出锂固体原料中的金属。本发明的方法有益废旧电池的中有价金属的环保回收,回收过程能耗小,回收用的酸等用量小,回收过程高效快捷,回收方法易于掌握,回收提取的产品杂质控制稳定,有利于作为电池制备的原料,回收过程环保高效,上述步骤中的涉及的盐酸也可用本申请中涉及的回收盐酸,本申请涉及到的原材料盐酸的pH不能超过1.8。
[0031] 以下说明本申请过程产生的用酸中产生的气的处理或回收盐酸的过程,包括但不限于如下方案,废气中含有少量部分吸收的HCl废气,这些废气收集吸入存储罐,通过检测如果这些废气不符合排放标准,在处理这些不符合排放要求的废气时,由于盐酸废气处理就是水吸收,碱吸收,一般处理盐酸废气,浓度大的时候,水吸收成盐酸,此废气回收产生的盐酸可以再次利用,再次利用的盐酸叫回收盐酸,如果意外情况出现了不能利用时,则为了确保达标排放,再加碱吸收,上述吸收的水或碱等为吸收液体;
[0032] 吸收过程可以采用射流喷射设备进行处理,射流喷射设备是一种利用高速喷射流能量来输送废气和吸收液体的设备。在射流喷射设备中,高压液体通过喷嘴将液体能量转化为动能,从而将气体和液体混合物输送到下一个处理设备或系统中。在喷射泵的处理过程中,废气首先通过一个或多个喷嘴进入射流喷射设备,在喷嘴处高压液体与废气混合,高压液体中含有水吸收液体,废气中的氯化氢很容易与吸收液体结合形成盐酸,利用液体的高速流动能量将废气中的有害物质吸收,然后气体和液体混合物进入扩散器,将动能转化为压力能,从而实现废气的进一步处理。经过喷射处理后,废气中的HCl气体含量可以循环利用或降低到符合排放标准的要求。
[0033] 本申请也提供一种钴回收控制剂制备方法
[0034] 在含有50ml甲醇溶液的三口烧瓶中加入0.5moL 5‑Cl‑PADAB,再加入0.8mol(1‑氯乙烯基)环丙烷,在0~25℃搅拌3h,在30℃保温3h后,35℃中经常搅动下放置12小时,加热抽滤分离出含甲醇的溶液后,得C16H16ClN5,将C16H16ClN5加入甲醇中配置成30%溶液,加入溶液质量0.05偶氮二异丁腈加热通入氮气加热反应至溶液成粘稠状,测试分子量不小于100万后,造粒干燥通过红外光谱测试,钴回收控制剂测试结果如图1,由图1中可知,含氯集团的特征吸收在600‑700cm‑1和1000‑1300cm‑1,偶氮苯1570~1550cm‑1和323cm‑1,吡啶分子吸收峰位于1580cm‑1,在2930cm‑1和2850cm‑1没有出现大的烯烃的吸收波,说明双化学键打开,二胺的吸收波长在3500‑3150cm‑1和1350‑1100cm‑1,环丙烷在红外光在3310‑
3000cm‑1,由上分析可知形成含有分子式为[C16H16ClN5]n或含如下结构式Ⅱ的物质,[0035]
[0036] 用[C16H16ClN5]n替代GB/T 4325.8‑2013中钴试剂分光光度法中的5‑Cl‑PADAB,测试含钴0.05%合金钢,[C16H16ClN5]n用量是5‑Cl‑PADAB的80%测试出了同样的效果,测试结果的重复性限为0.0007%,且分析任务至少由于其中二胺及环丙烷结构的存在,用本申请所述的[C16H16ClN5]n测试含钴0.05%合金钢比同等条件下用5‑Cl‑PADAB测试在最短的时间内达到测试结果的可重复性,另外用其它含钴的液体测试结果显示也可用[C16H16ClN5]n替代5‑Cl‑PADAB,但用本申请的[C16H16ClN5]n配置成按质量百分比计小于30%水溶液用小于5微米孔径的滤纸过滤,加入的所有[C16H16ClN5]n被截留在滤纸上,而同等条件下所述5‑Cl‑PADAB可以全部通过小于5微米孔径的滤纸。
[0037] 以下说明本申请的一种聚合物固态电池电解质,所述聚合物固态电池电解质包含醇基团或羟基团或胺基团或卤代基团或磺酸基团或酰基团或稀烃类材料或羧基团的一种基团或多种基团组成。
[0038] 本申请的一种实施方式,所述稀烃类材料、含胺基团、卤代基团、羧基团组成包含化学式为(C13H14F3NO2)n的物质或含有如下分子结构式Ⅰ的物质
[0039]
[0040] 含(C13H14F3NO2)n物质的制备方法,将1‑(3,4‑二氟苯基)丙‑2‑烯‑1‑胺与(E)‑4‑氟丁‑2‑烯酸在摩尔比1比1共计15g溶于100g水溶液中加入过0.5%硫酸铵和0.5%亚硫酸氢铵,加热反应30‑60℃反应不少于6小时形成形成粘稠聚合物,造粒干燥研磨成粉记为粉A,该粉A中含有如下分子结构式Ⅰ的物质。
[0041] 一种聚合物固态电池电解质制备方法,将一定量的粉A用去离子水配置成粘度不超过10mpa.s的溶液,优选用数显六速旋转粘度计测试粘度,按质量比加入碳酸锂(A:碳酸锂质量比为30:1),加热至60度搅拌直至溶液的pH不再下降时,用平板表面皿涂膜并干燥,涂膜厚度不超过1cm,优选1mm,用裁片机裁剪成12mm的圆片记为膜a,即膜a属于聚合物固态电池电解质的一种;
[0042] 用恒温干燥箱对膜a在250度下48h后保持恒重不变,说明膜a具有较高的热稳定性,所述碳酸锂优选锂电池中包括锂钴镍回收提取方法中制备的碳酸锂,另外以上1‑(3,4‑二氟苯基)丙‑2‑烯‑1‑胺可以用丙烯酸2,2,2‑三氟乙酯替代,所述(E)‑4‑氟丁‑2‑烯酸也可以用(E)‑4,4,4‑三氟丁‑2‑烯酸替代。
[0043] 对膜a红外测试,聚合物固态电池电解质对膜a的红外光谱测试结果如下图2,由图2中可见在2930、2700、1590、1410、1080、790、770cm‑1等处出现了氟基团及其苯基团特征吸收,在约1500cm‑1出现胺基,1600cm‑1处为羟基峰,1640cm‑1没有明显的烯烃C=C伸缩振动,由此可知该粉A中含有如下分子结构式Ⅰ的物质
[0044]
[0045] 上述所述的一种聚合物固态电池电解质制备方法,进一步地,还包括在第二步前还包括加入化合物固态电解质过程;第二步后还包括膜a与化合物固态电解质表面(非凝胶状态下)组合过程,膜a与化合物固态电解质表面组合后即属于聚合物固态电解质一种;膜a或膜a与化合物固态电解质表面组合也属于所述组合中的匹配复合一。
[0046] 将一定量的粉A用去离子水配置成粘度不超过10mpa.s的溶液,按质量比加入碳酸锂(A:碳酸锂质量比为30:1),加热至60度搅拌直至溶液的pH不再下降时,再按质量比加入Li7La3Zr2O12或LLZO粉搅拌形成均一凝胶后(粉A:Li7La3Zr2O12或LLZO粉的质量比为1‑4:5‑6,Li7La3Zr2O12或LLZO粉(记为对比粉,在现行市场上购买),用平板表面皿涂膜并干燥,涂膜厚度不超过1.3mm,优选1mm,用裁片机裁剪成12mm的圆片记为对比膜,对比膜属于含
Li7La3Zr2O12或LLZO粉的化合物和聚合物固态电池电解质的粉A匹配复合。
[0047] 以下说明本申请的一种固态电池化合物固态电解质,所述化合物通式为:AwBxCyDz其中,A包含Li、Na、K、Ca、Mg、Fe、Cu、V、Cr中的一种或多种,B包含La、Sr、Y、Ba、Ga、Bi、Ce、Sm、Pr、Nd、Al、Ni、Co中的一种或多种,C包含Zr、Nb、Ti、Ta、Mo、Rh、Ir、Pt、Sb、Sc、Zn、Ru、W、Mn、Si、P中的一种或多种,D包含F、Cl、Br、I、O、S中的一种或几种,其中,1≤w≤8,0≤x≤5,0≤y≤4,0≤z≤15,(当A或B或C或D当中的任何一种由多种元素组成时,其对应的w、x、y、z数量为多种组成元素的代数和,所述A中每种元素优选其常见化合价范围1至2.9,所述B中每种元素优选其常见化合价大于2价态的物质,所述C中每种元素优选其常见化合价不小于4价态的物质,所述D中每种元素优选其常见化合价不大于‑2价态的物质);本申请的固态电池固态电解质作为锂离子电池单体在固态电池领域具有深远的意义。
[0048] 以下说明一种固态电池化合物固态电解质的一种具体实施方式,
[0049] 所述化合物包括Li7La3Zr2O12、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、含Li6.4Na0.08K0.4Al0.04La3Zr1.95Si0.05O11.99F0.02的化合物中一种或多种。
[0050] 一种固态电池化合物固态电解质的一种实施方式,含Li6.4Na0.08K0.4Al0.04La3Zr1.95Si0.05O11.99F0.02化合物的制备:按LI:Na:K:Al:La:Zr:Si:F的摩尔比为70:0.8:4:0.4:30:
19.5:0.5:0.22的比例称取Li2CO3、K2O、Na2O、Al(OH)3、La(NO3)3·6H2O、Zr(NO3)4、C8H21NSi(丁基二甲基(二甲氨基)硅烷)、(C13H14F3NO2)n共计3摩尔,依次搅拌加入去离子水中,调节pH值为5‑7形成溶液,加热至30‑45后,再优选超声搅拌1‑5小时形成凝胶,造粒后再100℃下鼓风烘干,粉碎成粉末后,将所述粉末放入氧化铝坩埚,并放置于马弗炉中。以2℃/min的速率升温至1000‑1200℃,保温1‑6h后随炉冷却。将烧结后的粉末体放入球磨罐,加入异丙酮,以600r/min的转速球磨10h,将球磨后(优选约300目)得到的粉末记为粉B,在真空干燥箱中真空干燥6h后形成预用粉放入干燥器中保存。另外所述Li2CO3优选锂电池中包括锂钴镍回收提取方法中制备的碳酸锂,锂钴镍回收提取方法也为化合物固态电解质制备提供了合适的原料;
[0051] 含Li6.4Na0.08K0.4Al0.04La3Zr1.95Si0.05O11.99F0.02化合物的制备中所述(C13H14F3NO2)n为粉A,用非含锂的(C13H14F3NO2)n参与反应防止(C13H14F3NO2)n中的羟基、胺基等对锂络合吸附影响化合物中锂的含量或化合物的结构造型;进一步的,所述(C13H14F3NO2)n或粉A具有支化网状造型Li6.4Na0.08K0.4Al0.04La3Zr1.95Si0.05O11.99F0.02化合物的作用。
[0052] 膜b或一种复合固态电池电解质制备方法如下:
[0053] 将一定量粉A用去离子水配置成粘度不超过10mpa.s的溶液,按质量比加入碳酸锂(A:碳酸锂为30:1,用含锂的粉A有益于锂的接触位点和锂的迁移),加热至60度搅拌直至溶液的pH不再下降时,再按质量比加入粉B搅拌形成均一凝胶后(A:粉B质量比为1‑4:5‑6),用平板表面皿涂膜并干燥,涂膜厚度不超过1.3mm,优选1mm,用裁片机裁剪成12mm的圆片记为膜b,膜b同时实现了支化网状后的含Li6.4Na0.08K0.4Al0.04La3Zr1.95Si0.05O11.99F0.02化合物粉B和聚合物固态电池电解质粉A匹配复合,膜b属于所述组合中的另一种匹配复合,膜b也属于一种复合固态电解质。
[0054] 以下对化合物固态电解质粉B和复合固态电解质膜b进行参数性能测试如下,图3为化合物固态电解质粉B和复合固态电解质膜b电镜图,图3中(B)为固态电解质粉B的电镜图,由图3中(B)可以看到类似支化网状的造型(箭头指示中出现了网和短线影印),图3中(b)为复合固态电解质膜b电镜图,从(b)中可以看到类似支化网状的断片上交叉铺满了线网聚合物,说明聚合物和化合物组合(圆圈指示中出现了聚合物电镜微米图阴影/箭头支化网状的断片微米阴影),属聚合物固态电池电解质部分将化合物支化网造型后再与聚合物固态电池电解质匹配复合。
[0055] 对粉B材料进行ICP结合XPS等进行元素分析,出现各元素浓度含量数据用软件处理求得的各元素的个数百分比如下表1。
[0056] 表1
[0057]元素 Li Na K Al La Zr Si O F
% 26.3 0.33 1.67 0.16 12.53 8.14 0.20 50.10 0.083
[0058] 图4为对化合物固态电解质粉B进行XRD测试的谱图,图4中,粉B与Li7La3Zr2O12标准卡片(PDF#40‑0894或PDF#45‑0109)完好相匹配另外分析认为如下:在2θ约为19°、31°、38°处为含钾方晶,钠方晶体约在2θ为33.48°、43.29°等处,在2θ出现38.4°、44.5°等处为铝的方晶,2θ出现21°、27.5°等处应该是含硅晶体,含氟晶体约在2θ为10.9°、18.8°、24.9°处,结合对粉B材料ICP元素分析,认为粉B为Na、K、Al、Si、O、F修饰参杂Li7La3Zr2O12晶体形成的复合化合物或电解质记为Li6.4Na0.08K0.4Al0.04La3Zr1.95Si0.05O11.99F0.02化合物。
[0059] 进一步地,本测试还提供一种制片方法,通过制作电解质成圆片进行相关性能测试,选粉B作为实施方式:称取0.1g粉B(预用粉)放置于不锈钢模具(直径12mm)中,在10‑200MPa的压力下压制3min,厚度不超过1cm或mm,形成预压的圆片记为圆片b,测量符合要求说明化合物固态电解质圆片b易制得合适的膜,处理表面后放置于真空干燥箱中保存。
[0060] 将现行市场上购买的Li7La3Zr2O12或LLZO粉(记为对比粉),采用上述制片步骤制成圆片记为对比圆片;
[0061] 进一步地,所述组合或所述组合中的匹配复合也可将所述膜a压制在所述圆片b两侧表面形成膜片ab,将所述膜a压制在对比圆片两侧表面形成对比膜片ab,该种组合也属于膜a与化合物固态电解质表面组合的过程。
[0062] 将上述膜a、膜b、对比膜、圆片b、对比圆片、膜片ab、对比膜片ab作为电解质分别平整置于两片直径为12mm的不锈钢片之间,以构成不锈钢/电解质/不锈钢电池化学测试,用分析仪化学工作站等采用交流阻抗法的方式,测试电解质的离子电导率、电化学窗口等参数(4.43),用恒温烘箱对对电池温度进行室温或稳定控制,测试结果如下表2。
[0063] 表2
[0064]
[0065]
[0066] 其中对化合物固态电解质粉B制作的圆片b、对比圆片在室温下阻抗谱测试,图5为化合物固态电解质粉B制作的圆片b、对比圆片在室温下阻抗谱测试结果图,如图5所示,相对于对比圆片,化合物固态电解质圆片b电导率高,进一步地,化合物固态电解质圆片b出现的小圆弧体现了Li6.4Na0.08K0.4Al0.04La3Zr1.95Si0.05O11.99F0.02化合物材料具有较好的离子扩散和迁移能力,至少Na、K、Al、Si、O、F修饰参杂对该材料起到的一定的有益效果。
[0067] 由表2的测试结果可知,膜a具有较好的离子电导率,说明含结构式Ⅰ的物质具有空间立体外周围依次布置的胺基、氟离子、羧基羟基、多氟离子等基团促进了锂离子的交换传输,膜a较高的电导率体现了膜a较好的离子扩散和迁移能力,以及含结构式Ⅰ物质使膜a具有较高的电化学窗口。
[0068] 结合上述性能测试结果,分析所述组合包括化合物和聚合物固态电池电解质匹配复合、聚合物固态电池电解质将化合物支化网造型后再匹配复合,具体来说,所述匹配复合包括支化网状后的含Li6.4Na0.08K0.4Al0.04La3Zr1.95Si0.05O11.99F0.02化合物粉和聚合物固态电池电解质粉匹配复合成膜,即对含Li6.4Na0.08K0.4Al0.04La3Zr1.95Si0.05O11.99F0.02化合物粉和含结构式Ⅰ物质的聚合物固态电池电解质粉匹配复合效果以及原理分析如下:
[0069] 膜b由含Li6.4Na0.08K0.4Al0.04La3Zr1.95Si0.05O11.99F0.02化合物粉和含结构式Ⅰ物质的聚合物固态电池电解质粉匹配复合方式的电导率高于膜a和圆片b两者电导率之和,说明含Li6.4Na0.08K0.4Al0.04La3Zr1.95Si0.05O11.99F0.02化合物粉和含结构式Ⅰ物质的聚合物固态电池电解质粉在电导率上体现的协同增益效果,且在效果上明显优于对比膜,对比膜使用了膜a和对比圆片的匹配复合,其结果是对比膜没有出现电导率高于两者之和的效果,没有出现协同增益效果;结合电镜图3可知属聚合物固态电池电解质将化合物支化网造型后再匹配复合,分析认为,聚合物固态电池电解质的含结构式Ⅰ的物质将Li6.4Na0.08K0.4Al0.04La3Zr1.95Si0.05O11.99F0.02化合物按类似于其结构式Ⅰ的空间造型将其支化网状,然后再与含结构式Ⅰ的聚合物固态电池电解质匹配复合时,两者至少在空间结构上具有类似性,进一步地,分析认为结构式Ⅰ的物质具有空间立体外周围的胺基、氟离子、羧基等有益于Li6.4Na0.08K0.4Al0.04La3Zr1.95Si0.05O11.99F0.02化合物空间结构及其锂的互动或组合,因此两者更易匹配复合式组合,因而在电导率结果上出现了协同增益效果。
[0070] 膜a改善了电极和固态电解质界面效果或膜a与化合物固态电解质界面之间匹配复合的组合体现或有益效果分析如下:
[0071] 用50g接触面直径为5mm圆的不锈钢柱依次分别水平压在所述膜a、膜b、对比膜、圆片b、对比圆片上,测得不锈钢柱压入融入上述膜和圆片的深度依次分别是0.6mm、0.3mm、0.2mm、0.1mm、0.03mm,由此可知上述膜和圆片的界面融入或包容性依次变小,所有膜的融入或包容性优于圆片,所有膜的电导率数值也都为10 ‑4数量级内,因此结合由表1的电导率的测试结果可知,对比膜、膜b、膜a界面接触深度或面积依次曾大、阻抗较小,分析认为对比膜、膜b、膜a相应的固态电解质与电极的相容性较优于圆片,化合物固态电解质圆片b有柔软的支化网状结构,圆片b出现0.1mm压入一定深度分析认为其支化网状结构弹性收缩导致,因此膜a、膜b、对比膜可有益于固态电解质与电极的相容性,改善界面接触问题,膜片ab、对比膜片ab是膜a与化合物固态电解质表面之间匹配复合的组合,从其电导率的测试结果结合电镜图3表面结构可知也是膜a改善了电极和固态电解质接触或相容的效果的体现,以上过程也包括了用膜a测试电解质与电极相容性和/或界面接触性能改善的方法,本申请的膜测试电解质与电极相容性和/或界面接触性的方法高效快捷,易于操作,也可以在固态电池组装中使用,本申请的固态电池包括聚合物固态电池电解质或固态电池化合物固态电解质中的至少一种组合,如选用膜a与电极组成聚合物固态电池,或选用膜a、圆片b和电极组成复合或化合物固态电池,或用膜b与电极组成化合或复合固态电池。
[0072] 对膜a、膜b、对比膜、圆片b、膜片ab、对比膜片ab作为电解质构成不锈钢/电解质/不锈钢电池化学测试,在循环400圈后,仍具有130mAhg‑1的放电容量,电池的平均库伦效率高于99%,上述膜和圆片具有较高的循环稳定性。
[0073] 含Li6.4Na0.08K0.4Al0.04La3Zr1.95Si0.05O11.99F0.02化合物中含硅有益于结构稳定有益长时间循环,F有益于化合物中表面性能和离子活性增大有益电导,Na、K、Al、Si包括大小半径的配合有益于锂离子迁移使化合物显示出上述测试数值中较高的电导率。